輸油管道腐蝕控制及防腐層大修技術(shù)分析

郭昱

【摘 ?要】近年來(lái)，國(guó)家城市化進(jìn)展加速，各行業(yè)對(duì)資源的需求量與日俱增，尤其是石油資源方面的需求不斷增長(zhǎng)。因此加強(qiáng)石油管道防腐方面的分析具有較高重要價(jià)值，整個(gè)防腐工程的發(fā)展已經(jīng)引起業(yè)內(nèi)學(xué)者的關(guān)注。當(dāng)下國(guó)內(nèi)石油管道防腐工程的技術(shù)水平仍處于發(fā)展階段，及時(shí)進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的原因分析和有效解決已經(jīng)成為主要工藝問(wèn)題。管道防腐方面的妥善管理是提高管道安全性、穩(wěn)定性的基礎(chǔ)保障，這對(duì)石油管道工程建設(shè)質(zhì)量的提高具有重大意義。本文基于輸油管道腐蝕控制及防腐層大修技術(shù)展開(kāi)論述。

【關(guān)鍵詞】輸油管道;腐蝕控制;防腐層;大修技術(shù)

中圖分類號(hào)：TE988 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

受到輸油管道周圍環(huán)境因素的影響，輸油管道極其容易出現(xiàn)腐蝕情況，這不僅會(huì)影響到管道的壽命，同時(shí)也會(huì)在一定程度上增加原油泄漏的概率，一方面會(huì)引起較大的經(jīng)濟(jì)損失，另一方面則是會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境污染，以及一系列的安全事故。因此，對(duì)輸油管道進(jìn)行防腐處理是十分必要的。

1油田集輸管道腐蝕原理

一般油田集輸管道主要由金屬材料制備獲得，金屬材料長(zhǎng)期埋在地下，受土壤內(nèi)部多種化學(xué)成分作用，可能會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)改變、性能下降問(wèn)題，增加了管道腐蝕幾率。如電化學(xué)腐蝕、化學(xué)腐蝕等，破壞了金屬材料的原有結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致管道整體運(yùn)輸性能下降。考慮到石油管道材料多為碳素鋼，防腐修復(fù)中必須結(jié)合碳素鋼管的防腐原理進(jìn)行應(yīng)對(duì)，可采取陰極保護(hù)。此外，涂層防腐也是常見(jiàn)對(duì)策。

2輸油管道防腐的重要性分析

輸油管道主要是用于各種原油運(yùn)輸，其管道網(wǎng)絡(luò)相對(duì)復(fù)雜，而且長(zhǎng)度較長(zhǎng)，干支線交互密集，而輸油管道在建設(shè)過(guò)程中所使用的材料也相對(duì)較多，其中鋼材料長(zhǎng)輸管道的應(yīng)用是較為廣泛的，因此防腐工程也成為輸油管道建設(shè)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，并且需要加以重視。由于鋼材料的輸油管道安裝通常是會(huì)消耗較大的資金，且建設(shè)工期相對(duì)較長(zhǎng)，而且具有使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。然而，在防腐工程開(kāi)展的過(guò)程中，通常會(huì)出現(xiàn)防腐失效的情況，這是鋼制材料輸油管道在運(yùn)行過(guò)程中比較容易出現(xiàn)的情況。這種防腐失效情況的出現(xiàn)，會(huì)直接導(dǎo)致管道返修、國(guó)家財(cái)產(chǎn)受損等一系列情況的出現(xiàn)，更為嚴(yán)重的是還會(huì)引起一些安全事故，對(duì)公眾的生命、財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。目前，輸油管道出現(xiàn)防腐失效情況的主要原因可以概括為以下幾點(diǎn)：第一是因?yàn)椴馁|(zhì)、表面狀態(tài)之間的差異，或者是由于土壤介質(zhì)之間的差異所形成的腐蝕電池;第二，是由于溫差所引起的腐蝕情況;第三，是由于細(xì)菌因素所產(chǎn)生的腐蝕;第四，雜散電流腐蝕情況。因此，在今后發(fā)展的過(guò)程中，相關(guān)部門、施工隊(duì)伍必須要在輸油管道設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須要重視防腐工程，從而保證輸油管道的安全性、可靠性。

3輸油管道防腐層大修技術(shù)要點(diǎn)

3.1土方開(kāi)挖處理

主要是利用挖掘機(jī)對(duì)沿線掛到進(jìn)行深溝挖掘，盡量利用人機(jī)聯(lián)合的方式保證精細(xì)化處理工序。結(jié)合本文案例中的項(xiàng)目要求，將大修施工項(xiàng)目的施工單元定為200m，每進(jìn)行200m開(kāi)挖后就要完成技術(shù)操作然后實(shí)現(xiàn)回填處理。施工過(guò)程中，要保證管道挖出后的懸空長(zhǎng)度在8m左右，確保能借助分段開(kāi)挖、分段防腐的處理機(jī)制提升相應(yīng)工作的合理性和實(shí)效性;

3.2要進(jìn)行管體的清理

在管線挖出后就要保證能對(duì)原防腐層予以集中鏟除，確保殘留在管體上的瀝青得以消解，可以借助柴油和汽油完成操作，并且要對(duì)管體出現(xiàn)腐蝕的位置進(jìn)行集中記錄，以備后續(xù)進(jìn)行電動(dòng)鋼絲輪的處理。值得一提的是，針對(duì)腐蝕坑要進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)強(qiáng)操作。具體標(biāo)準(zhǔn)如下：①若是腐蝕坑深度>1mm，且腐蝕面積<1m2，則借助點(diǎn)焊處理方②若是腐蝕坑深度>2mm，且腐蝕面積>1m2，則借助局部鋼板焊接補(bǔ)強(qiáng)處理方式;③若是蝕坑深度>2mm，且腐蝕面積>5m2，則借助套袖補(bǔ)強(qiáng)處理方式;

3.3要對(duì)防腐瀝青進(jìn)行集中的涂敷

結(jié)合分段施工的工作要求，利用管道防腐石油瀝青進(jìn)行處理，確保在熬制瀝青的過(guò)程中，將溫度控制在230oC左右，并且保證溫度能在250o以上，從而對(duì)每天熬制的瀝青進(jìn)行溫度測(cè)量和分析，充分?jǐn)嚢韬笸瓿扇优卸ú⒓杏涗洈?shù)據(jù)，有效完成相應(yīng)的控制操作模式，以保證能提高具體操作的安全性和合理性。值得一提的是，在石油瀝青防腐層大修后要按照外觀檢查、厚度檢查以及粘結(jié)力檢查等標(biāo)準(zhǔn)完成質(zhì)量驗(yàn)收，確保質(zhì)量合格后方可投入使用。

4防腐措施

4.1選用防腐性能較高的管材

首先要重視輸油管的質(zhì)量，輸油管道的質(zhì)量在一定程度上反映了其防腐性能的高低。目前科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展和創(chuàng)新，提高了各種金屬管的材質(zhì)和性能，其中包括防腐性。在輸油管道的選用上，抗腐蝕合金管材是最為適用的，因?yàn)榇祟惞懿挠泻芎玫姆栏裕瑫r(shí)也有較長(zhǎng)的使用年限。但唯一不足的是，這種管材相對(duì)來(lái)說(shuō)價(jià)格較高，主要是因?yàn)檩斢凸芫€的布局范圍大且復(fù)雜，這都會(huì)直接增加它的使用成本。

4.23PE外壁防腐涂層

3PE防腐技術(shù)是利用底層噴涂環(huán)氧粉末、中間層為膠粘劑、外層為聚乙烯復(fù)合共同組成的一種防腐結(jié)構(gòu)，目前而言屬于較成熟和先進(jìn)的一種輸油管道防腐技術(shù)。但它還是存在某些缺陷和問(wèn)題，其中最重要的就是焊接補(bǔ)問(wèn)題。輸油管道會(huì)使用一種熱縮套工藝，這種熱縮套與3PE接合處屬于兩種不同工藝，而這種工藝使輸油管道子端部位變成了防腐薄弱處。驗(yàn)證管道防腐的壽命長(zhǎng)短，關(guān)鍵在于最薄弱處是否有過(guò)硬的防腐質(zhì)量，這和木桶原理相似。通過(guò)實(shí)際考察和分析，有些生產(chǎn)廠家通過(guò)在管線子端部位的預(yù)留焊處噴涂環(huán)氧粉末來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，這樣可以保證管道端部不會(huì)那么容易被銹蝕。

4.3膠帶防腐層

其特點(diǎn)表現(xiàn)為附著力合適、吸水率高、抗沖擊性強(qiáng)，但是溫度過(guò)高的條件下可能會(huì)出現(xiàn)陰極剝離現(xiàn)象，為此，必須加強(qiáng)當(dāng)?shù)貧庀髼l件的妥善分析，一般沙漠等高溫地區(qū)不建議使用該方法;其次，熔結(jié)環(huán)氧防腐層，該材料特點(diǎn)表現(xiàn)為附著效果突出、抗沖擊性一般。溫度升高的條件下粉末對(duì)陰極剝離和附著力增強(qiáng)，即高溫條件下也可維持較好的防腐性能，吸水率隨溫度升高而增加，一般不會(huì)對(duì)陰極保護(hù)電流產(chǎn)生屏蔽作用;最后一種為環(huán)氧煤瀝青。該材料抗沖擊效果較低，但是吸水性高、附著力強(qiáng)。為了提高材料綜合性能，國(guó)內(nèi)正加強(qiáng)對(duì)多種防腐涂料進(jìn)行研發(fā)，力求借助表面薄膜起到抗氧化的目的。

4.4石油管道防腐的預(yù)防措施

當(dāng)下國(guó)內(nèi)石油管道的防腐工作受傳統(tǒng)思想束縛狀況較為嚴(yán)重。管道投資、技術(shù)引入、管道維修等均存在一定不足，對(duì)防腐工作的開(kāi)展起到了阻礙作用。需要加強(qiáng)相關(guān)企業(yè)、相關(guān)作業(yè)人員的責(zé)任意識(shí)，合理分配各項(xiàng)工作，及時(shí)制定出符合實(shí)際情況的預(yù)防方案，最大程度的降低管道腐蝕問(wèn)題。明確各崗位工作職責(zé)，定期對(duì)主要人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，提高相關(guān)作業(yè)人員的工作積極性。

結(jié)束語(yǔ)

輸油管道因?yàn)槠湓谑瓦\(yùn)輸中發(fā)揮巨大作用且有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)而被開(kāi)發(fā)和廣泛應(yīng)用。管道事業(yè)蒸蒸日上，從地區(qū)間到洲際之間都建立了管道聯(lián)系，但并不意味著管道事業(yè)無(wú)懈可擊，它仍存在隱患，其中最大的隱患就是管道腐蝕。管道腐蝕會(huì)引發(fā)出現(xiàn)油料泄露事故，油料泄露帶來(lái)很多不利影響：資源的浪費(fèi)、修理費(fèi)用的增加以及可能引發(fā)火災(zāi)爆炸等事故帶來(lái)的安全威脅，給企業(yè)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)污染環(huán)境。這一系列損害讓我們意識(shí)到，研究輸油管道防腐措施的意義與重要性。

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（作者單位：中國(guó)石化集團(tuán)石油商業(yè)儲(chǔ)備有限公司天津分公司天津?qū)嵢A商儲(chǔ)庫(kù)）